Dowiedz się, co wpływa na adaptację do hipoksji i jak możesz zwiększyć odporność na hipoksję bez szkody dla organizmu. Adaptacja ludzkiego ciała do niedotlenienia jest złożonym, integralnym procesem, w który zaangażowanych jest wiele układów. Najistotniejsze zmiany zachodzą w układzie sercowo-naczyniowym, krwiotwórczym i oddechowym. Również wzrost odporności i adaptacji do hipoksji w sporcie wiąże się z restrukturyzacją procesów wymiany gazowej.
Ciało w tym momencie reorganizuje swoją pracę na wszystkich poziomach, od komórkowego po systemowy. Jest to jednak możliwe tylko wtedy, gdy systemy otrzymują integralne reakcje fizjologiczne. Z tego możemy wywnioskować, że wzrost odporności i adaptacja do hipoksji w sporcie nie jest możliwa bez pewnych zmian w pracy układu hormonalnego i nerwowego. Zapewniają dobrą regulację fizjologiczną całego organizmu.
Jakie czynniki wpływają na adaptację organizmu do niedotlenienia?
Istnieje wiele czynników, które mają istotny wpływ na zwiększenie odporności i adaptacji do hipoksji w sporcie, ale wymienimy tylko te najważniejsze:
- Poprawiona wentylacja płuc.
- Zwiększona wydajność mięśnia sercowego.
- Wzrost stężenia hemoglobiny.
- Wzrost liczby czerwonych krwinek.
- Wzrost liczby i wielkości mitochondriów.
- Wzrost poziomu difosfoglicerynianów w erytrocytach.
- Zwiększone stężenie enzymów oksydacyjnych.
Jeśli sportowiec trenuje w warunkach wysokogórskich, duże znaczenie ma również spadek ciśnienia atmosferycznego i gęstości powietrza, a także spadek ciśnienia parcjalnego tlenu. Wszystkie inne czynniki są takie same, ale nadal są drugorzędne.
Nie zapominaj, że wraz ze wzrostem wysokości na każde trzysta metrów temperatura spada o dwa stopnie. Jednocześnie na wysokości tysiąca metrów siła bezpośredniego promieniowania ultrafioletowego wzrasta średnio o 35 procent. Ponieważ ciśnienie parcjalne tlenu spada, a zjawiska niedotlenienia z kolei wzrastają, następuje spadek stężenia tlenu w powietrzu pęcherzykowym. Sugeruje to, że tkanki ciała zaczynają odczuwać brak tlenu.
W zależności od stopnia niedotlenienia spada nie tylko ciśnienie parcjalne tlenu, ale także jego stężenie w hemoglobinie. Oczywiste jest, że w takiej sytuacji zmniejsza się również gradient ciśnienia między krwią w naczyniach włosowatych i tkankach, tym samym spowalniając procesy przenoszenia tlenu do struktur komórkowych tkanek.
Jednym z głównych czynników rozwoju niedotlenienia jest spadek ciśnienia parcjalnego tlenu we krwi, a wskaźnik saturacji krwi nie jest już tak ważny. Na wysokości od 2 do 2,5 tys. m n.p.m. wskaźnik maksymalnego zużycia tlenu spada średnio o 15 proc. Fakt ten jest ściśle związany ze spadkiem ciśnienia parcjalnego tlenu w powietrzu, które wdycha sportowiec.
Chodzi o to, że szybkość dostarczania tlenu do tkanek bezpośrednio zależy od różnicy ciśnienia tlenu bezpośrednio we krwi i tkankach. Na przykład na wysokości dwóch tysięcy metrów nad poziomem morza gradient ciśnienia tlenu spada prawie 2 razy. W warunkach dużej wysokości, a nawet średniej wysokości, wskaźniki tętna maksymalnego, skurczowej objętości krwi, szybkości dostarczania tlenu i rzutu mięśnia sercowego są znacznie zmniejszone.
Wśród czynników wpływających na wszystkie powyższe wskaźniki bez uwzględnienia ciśnienia parcjalnego tlenu, co prowadzi do zmniejszenia kurczliwości mięśnia sercowego, duży wpływ ma zmiana równowagi płynów. Mówiąc najprościej, lepkość krwi znacznie wzrasta. Ponadto należy pamiętać, że gdy człowiek wejdzie w warunki wysokogórskie, organizm natychmiast uruchamia procesy adaptacyjne, aby zrekompensować niedobór tlenu.
Już na wysokości półtora tysiąca metrów n.p.m. wzrost co 1000 metrów prowadzi do zmniejszenia zużycia tlenu o 9 procent. U sportowców, którzy nie przystosowują się do warunków wysokogórskich, tętno spoczynkowe może znacznie wzrosnąć już na wysokości 800 metrów. Reakcje adaptacyjne zaczynają przejawiać się jeszcze wyraźniej pod wpływem standardowych obciążeń.
Aby się o tym przekonać, wystarczy zwrócić uwagę na dynamikę wzrostu poziomu mleczanu we krwi na różnych wysokościach podczas wysiłku. Na przykład na wysokości 1500 metrów poziom kwasu mlekowego wzrasta tylko o jedną trzecią normalnego stanu. Ale na 3000 metrów liczba ta wyniesie już co najmniej 170 procent.
Adaptacja do hipoksji w sporcie: sposoby na zwiększenie odporności
Przyjrzyjmy się naturze reakcji adaptacji do niedotlenienia na różnych etapach tego procesu. Interesują nas przede wszystkim pilne i długotrwałe zmiany w organizmie. W pierwszym etapie, zwanym ostrą adaptacją, dochodzi do hipoksemii, która prowadzi do braku równowagi w organizmie, który reaguje na to poprzez aktywację kilku powiązanych ze sobą reakcji.
Przede wszystkim mówimy o przyspieszeniu pracy układów, których zadaniem jest dostarczanie tlenu do tkanek, a także jego dystrybucja w całym organizmie. Powinny one obejmować hiperwentylację płuc, zwiększoną wydajność mięśnia sercowego, rozszerzenie naczyń mózgowych itp. Jedną z pierwszych reakcji organizmu na niedotlenienie jest wzrost częstości akcji serca, wzrost ciśnienia krwi w płucach, który występuje z powodu skurczu tętniczek. W rezultacie dochodzi do miejscowej redystrybucji krwi i zmniejsza się niedotlenienie tętnic.
Jak już wspomnieliśmy, w pierwszych dniach pobytu w górach wzrasta tętno i rzut serca. W ciągu kilku dni, dzięki zwiększonej odporności i adaptacji do hipoksji w sporcie, wskaźniki te wracają do normy. Wynika to z faktu, że wzrasta zdolność mięśni do wykorzystywania tlenu we krwi. Równolegle z reakcjami hemodynamicznymi podczas hipoksji proces wymiany gazowej i oddychania zewnętrznego ulegają istotnym zmianom.
Już na wysokości tysiąca metrów następuje wzrost szybkości wentylacji płuc z powodu wzrostu częstości oddechów. Ćwiczenia mogą znacznie przyspieszyć ten proces. Maksymalna moc tlenowa po treningu w warunkach wysokogórskich spada i utrzymuje się na niskim poziomie nawet przy wzroście stężenia hemoglobiny. Na brak wzrostu BMD mają wpływ dwa czynniki:
- Wzrost poziomu hemoglobiny występuje na tle zmniejszenia objętości krwi, w wyniku czego zmniejsza się objętość skurczowa.
- Szczyt tętna spada, co nie pozwala na zwiększenie poziomu BMD.
Ograniczenie poziomu BMD wynika w dużej mierze z rozwoju niedotlenienia mięśnia sercowego. To właśnie jest głównym czynnikiem zmniejszającym wydajność mięśnia sercowego i zwiększającym obciążenie mięśni oddechowych. Wszystko to prowadzi do wzrostu zapotrzebowania organizmu na tlen.
Jedną z najbardziej wyraźnych reakcji, które aktywują się w organizmie w ciągu pierwszych kilku godzin przebywania w terenie górzystym, jest czerwienica. Intensywność tego procesu zależy od wysokości pobytu sportowców, szybkości wchodzenia na guru, a także indywidualnych cech organizmu. Ponieważ powietrze w obszarach hormonalnych jest bardziej suche w porównaniu z mieszkaniem, to po kilku godzinach pobytu na wysokości stężenie w osoczu spada.
Oczywistym jest, że w tej sytuacji poziom czerwonych krwinek wzrasta, aby zrekompensować niedobór tlenu. Już następnego dnia po wspinaczce w górach rozwija się retikulocytoza, co wiąże się ze wzmożoną pracą układu krwiotwórczego. W drugim dniu pobytu w warunkach wysokogórskich dochodzi do utylizacji erytrocytów, co prowadzi do przyspieszenia syntezy hormonu erytropoetyny i dalszego wzrostu poziomu czerwonych krwinek i hemoglobiny.
Należy zauważyć, że niedobór tlenu sam w sobie jest silnym stymulatorem procesu produkcji erytropoetyny. Staje się to widoczne po 60 minutach pobytu w górach. Z kolei maksymalne tempo produkcji tego hormonu obserwuje się w dzień lub dwa. Wraz ze wzrostem oporu i przystosowaniem się do hipoksji w sporcie liczba erytrocytów gwałtownie wzrasta i jest ustalana na wymaganym wskaźniku. Staje się to zwiastunem zakończenia rozwoju stanu retikulocytozy.
Równolegle z opisanymi powyżej procesami dochodzi do aktywacji układu adrenergicznego i przysadkowo-nadnerczowego. To z kolei przyczynia się do mobilizacji układu oddechowego i krwionośnego. Procesom tym towarzyszą jednak silne reakcje kataboliczne. W ostrym niedotlenieniu proces resyntezy cząsteczek ATP w mitochondriach jest ograniczony, co prowadzi do rozwoju depresji niektórych funkcji głównych układów organizmu.
Kolejnym etapem zwiększania odporności i adaptacji do hipoksji w sporcie jest trwała adaptacja. Jego główną manifestacją należy uznać wzrost mocy bardziej ekonomicznego funkcjonowania układu oddechowego. Ponadto wzrasta szybkość wykorzystania tlenu, stężenie hemoglobiny, pojemność łożyska wieńcowego itp. W trakcie badań biopsyjnych ustalono obecność głównych reakcji charakterystycznych dla stabilnej adaptacji tkanek mięśniowych. Po około miesiącu przebywania w warunkach hormonalnych zachodzą znaczne zmiany w mięśniach. Przedstawiciele dyscyplin sportów szybkościowo-siłowych powinni pamiętać, że trening w warunkach wysokogórskich wiąże się z występowaniem pewnych zagrożeń zniszczenia tkanki mięśniowej.
Jednak przy dobrze zaplanowanym treningu siłowym można całkowicie uniknąć tego zjawiska. Ważnym czynnikiem adaptacji organizmu do niedotlenienia jest znaczna ekonomizacja pracy wszystkich układów. Naukowcy wskazują dwa różne kierunki zmian.
W trakcie badań naukowcy wykazali, że sportowcy, którym udało się dobrze przystosować do treningu w warunkach wysokogórskich, mogą utrzymać ten poziom adaptacji przez miesiąc lub dłużej. Podobne wyniki można uzyskać stosując metodę sztucznej adaptacji do hipoksji. Ale jednorazowy preparat w warunkach górskich nie jest tak skuteczny i powiedzmy, stężenie erytrocytów wraca do normy w ciągu 9-11 dni. Tylko długotrwałe przygotowanie w warunkach górskich (przez kilka miesięcy) może dać dobre efekty w dłuższej perspektywie.
Inny sposób przystosowania się do niedotlenienia pokazano na poniższym filmie:
